Op koolmonoxide gebaseerde rebreathing-methode en bio-impedantie bij hemodialysepatiënten (HEMOVOL)

Doel:

1. Een rebreathing-methode voor koolmonoxide combineren met bio-impedantie die het mogelijk maakt om objectief de hoeveelheid vloeistof in de bloedbaan (intravasculair) en door het hele lichaam te meten, en daarmee de werkelijke hoeveelheid vloeistof in het lichaam te testen wanneer patiënten gehydrateerd zijn op basis van hun klinische drooggewicht .
2. Om de rebreathing-methode van koolmonoxide bij hemodialysepatiënten te valideren in vergelijking met een radioactieve labeling van erytrocyten en albumine (de gouden standaard).
3. Onderzoeken of hemoglobine een geldige marker is voor anemie in deze patiëntenpopulatie door het erytrocytenvolume en de hemoglobinemassa te meten met behulp van de koolmonoxide-rebreathing-methode en dit te correleren met de hemoglobineconcentratie.

Achtergrond:

Bloedarmoede en overhydratie zijn uitdagende aandoeningen bij patiënten die hemodialyse ondergaan. Overhydratie wordt in verband gebracht met hypertensie, cardiomyopathie en verhoogde mortaliteit. Bij het beoordelen van de volumestatus van de patiënt worden bloeddruk, lichaamsgewicht en perifeer oedeem als indicatoren gebruikt. Om tot een nauwkeurigere schatting te komen, zijn deze metingen gecombineerd met verschillende technieken, zoals relatieve veranderingen in bloedvolume (gemeten met bloedvolumesensor (BVS)) en bio-impedantie. Deze methoden worden in de dagelijkse klinische praktijk in verschillende mate gebruikt.

Bij overhydratatie wordt vocht intravasculair verdeeld en kan daardoor het bloedvolume vergroten. Het primaire klinische probleem met een groter bloedvolume is hypertensie en een verhoogd risico op cardiovasculaire complicaties. Meting van het intravasculaire volume kan daarom klinisch van grote relevantie zijn, maar momenteel zijn er geen directe maatregelen hiervoor geïmplementeerd in de klinische dagelijkse routine. Voor onderzoeksdoeleinden zijn verschillende technieken gebruikt. Deze omvatten fluorescerende verdunningstechnieken, radioactieve labeling van erytrocyten en albumine, evenals infusie van dialysaat tijdens dialyse waarbij veranderingen in BVS-metingen kunnen worden gebruikt om de intravasculaire volumes te berekenen.

Bio-impedantie kan worden gebruikt om de totale waterfase en het intra- en extracellulaire volume te meten. De methode is nuttig gebleken bij de diagnose van overhydratie bij hemodialysepatiënten. Er is aangetoond dat overhydratie, gedetecteerd door bio-impedantie bij hemodialysepatiënten, verband houdt met een verhoogde mortaliteit. Bio-impedantie is een niet-invasieve, pijnloze en praktisch bruikbare manier om de volumestatus te beoordelen.

Bloedarmoede is een andere belangrijke uitdaging bij patiënten die hemodialyse ondergaan. De meerderheid van de patiënten die hemodialyse ondergaan, heeft een significante afname van de endogene productie van erytropoëtine, wat bloedarmoede veroorzaakt en behandeling met een erytrocytenstimulans (ESA) vereist. De basis voor de anemiediagnose en de beslissing over ESA-behandeling bij hemodialysepatiënten is gebaseerd op predialysehemoglobine (gemeten bij het opstarten van de dialyse). Bij overhydratatie zal vloeistof die naar de intravasculaire ruimte wordt gedistribueerd, leiden tot een verwijd plasmavolume (PV) en verdunning van hemoglobine. Deze verdunning en dus kunstmatige afname van hemoglobine maakt pre-dialyse hemoglobine moeilijk te interpreteren bij dialysepatiënten. Het tijdgemiddelde hemoglobine, berekend op basis van predialyse- en postdialysehemoglobine, blijkt beter te correleren met het werkelijke hemoglobine van hemodialysepatiënten, maar de waarde heeft in de praktijk geen terrein gewonnen.

De koolmonoxide-rebreathing-methode is een beproefde techniek voor het bepalen van het intravasculaire volume (bloedvolume, BV), PV en het rode bloedcelvolume (RBCV). Bij niergezonde patiënten is de methode gevalideerd aan de hand van een radioactieve labeltechniek (gouden standaard) waarbij een hoge correlatie (r = 0,97) is aangetoond tussen de twee methoden. Het is ook aangetoond dat de koolmonoxide-rebreathing-methode zelfs zeer kleine veranderingen in het bloedvolume kan detecteren. De methode is veilig en vereist 6 minuten inademing van koolmonoxide. Een voorwaarde voor het gebruik van de koolmonoxide-rebreathing-methode is een normale diffusie van gas over de longen, waardoor opname in het bloed mogelijk is. Dialysepatiënten kunnen aanzienlijk overhydrateerd zijn en mogelijke ophoping van water in de longblaasjes kan de diffusie van koolmonoxide verminderen en de methode beïnvloeden. Tegen deze achtergrond moet de methode gevalideerd worden tegen een radioactieve labelingstechniek.

De validiteit van de koolmonoxide-rebreathing-methode bij hemodialysepatiënten is niet uitgevoerd, wat belangrijk is als de methode klinisch en voor onderzoeksdoeleinden moet worden geïmplementeerd.

Methode:

Case-control studie met 25 patiënten in elke groep. De casusgroep bestaat uit hemodialysepatiënten en de controlegroep bestaat uit gezonde personen met een eGFR van meer dan 60 ml/min/1,73 m2. Onderwerpen werden gematcht op geslacht, leeftijd (+/- 5 jaar) en (gewicht +/- 10 kg).

Hemodialysegroep: 25 hemodialysepatiënten zijn opgenomen. Vlak voor de start van de dialyse wordt het totale lichaamsvocht gemeten door middel van bio-impedantie en worden er bloedmonsters genomen. Een normale hemodialyse duurt 3-4 uur en gedurende deze periode ondergaat de patiënt vloeistofextractie die overeenkomt met zijn geschatte droge gewicht. 30 minuten nadat de dialyse is voltooid, wordt het totale bobywater gemeten met bio-impedantie en het bloedvolume, het plasmavolume en het erytrocytenvolume worden gemeten met de koolmonoxide-rebreathing-methode. Bij 10 deelnemers worden het bloedvolume, het plasmavolume en het erytrocytenvolume gemeten door een radioactieve labeling van erytrocyten en albumine, waarbij bloed wordt afgenomen aan het begin van de dialyse en wordt gereinigd aan het einde van de dialyse. Hemoglobine en hematocriet worden gemeten vóór de dialyse, na de dialyse en 30 minuten na beëindiging van de dialyse. Deelname aan het onderzoek waarbij erytrocyten en albumine radioactief worden gemerkt, kan worden achterwege gelaten als een deelnemer het onderzoek niet wenst.

Controlegroep: bevat 25 patiënten met een eGFR van meer dan 60 ml/min/1,73 m2 en zonder ernstig hartfalen, leverfalen of longziekte. Bij alle deelnemers wordt het intravasculaire volume gemeten met behulp van de koolmonoxide-rebreathing-methode en het totale lichaamsvocht met behulp van bio-impedantie. Bij 10 deelnemers wordt het bloedvolume gemeten door een radioactief label van erytrocyten en albumine. Hemoglobine en andere standaardmonsters worden gemeten.

Indien een deelnemer na opname moet worden teruggetrokken, wordt de patiënt vervangen door een nieuwe deelnemer totdat een aantal van 25 deelnemers in elke groep is bereikt. Als er voor een opgenomen deelnemer geen passende deelnemer kan worden gevonden, wordt de betreffende persoon teruggetrokken en vervangen door een nieuwe.

Statistieken:

Het bloedvolume bij hemodialysepatiënten bleek 73,4 ml / kg (SD 15 ml / kg) te zijn en van het voorspelde normale bloedvolume bleek het 59,0 ml / kg (SD 9,3 ml / kg) te zijn. In een tweezijdige ongepaarde t-toets met α = 0,05, SD = 15 en een power van 90% zal een steekproefomvang van 23 patiënten in elke groep een significant verschil laten zien. Er wordt uitgegaan van een uitval van ongeveer 2 patiënten en in totaal 25 in elke groep.

Na voltooiing van het onderzoek en de voltooiing van de gegevens worden de resultaten geanalyseerd volgens primaire en secundaire eindpunten. Resultaten worden gerapporteerd als gemiddelde waarden met betrouwbaarheidsinterval of mediaan en interkwartielbereik. Gegevens worden geanalyseerd met parametrische (normaal verdeelde gegevens) of niet-parametrische statistieken (niet-normaal verdeelde gegevens). Een betrouwbaarheidsinterval van 95% wordt geaccepteerd als statistisch significant (p < 0,05). Analyses worden uitgevoerd volgens protocolanalyse.